JPH09186060A - Charged particle beam exposure system - Google Patents
Charged particle beam exposure systemInfo
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- JPH09186060A JPH09186060A JP34274295A JP34274295A JPH09186060A JP H09186060 A JPH09186060 A JP H09186060A JP 34274295 A JP34274295 A JP 34274295A JP 34274295 A JP34274295 A JP 34274295A JP H09186060 A JPH09186060 A JP H09186060A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ステージの多軸回りの回転変位を測定する既
存機能を利用してステージ移動機構のトラブルを検知し
無駄な原因調査を不要にして露光装置のターンアラウン
ド改善を図る。
【解決手段】 荷電粒子ビーム発生源と、該発生源から
の荷電粒子ビームを収束する収束手段と、該収束手段に
よって収束された荷電粒子ビームを偏向する偏向手段
と、該偏向手段によって偏向された荷電粒子ビームで露
光される試料を載置するステージと、該ステージの多軸
回りの回転変位を測定する測定手段と、該測定手段によ
って測定された値の変化率(又は絶対値もしくは時間軸
上の変化量)が基準値を越えた場合に異常を判定する判
定手段と、を備える。
(57) [Abstract] [Problem] To improve the turnaround of an exposure apparatus by detecting a trouble of a stage moving mechanism by using an existing function of measuring rotational displacement of a stage around multiple axes and eliminating unnecessary cause investigation. . A charged particle beam source, a converging unit for converging a charged particle beam from the source, a deflecting unit for deflecting the charged particle beam converged by the converging unit, and a deflector for deflecting the deflected unit. A stage on which a sample to be exposed with a charged particle beam is placed, a measuring means for measuring the rotational displacement of the stage around multiple axes, and a rate of change of the value measured by the measuring means (or an absolute value or on a time axis). Change amount) exceeds a reference value, the determination means determines an abnormality.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子やイオン等の
荷電粒子ビームを吸収・反応するレジストを塗布した基
板又は薄膜(以下「試料」と言う)上に、同ビームを照
射して所望の微細パターンを露光する荷電粒子ビーム露
光装置の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention irradiates a substrate or a thin film (hereinafter referred to as a "sample") coated with a resist that absorbs and reacts with a beam of charged particles such as electrons and ions, to the desired beam. The present invention relates to an improvement of a charged particle beam exposure apparatus that exposes a fine pattern.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、荷電粒子ビームによって試料上に
所望の微細パターンを形成する場合、荷電粒子ビームの
位置ずれを補正するために、XYレーザ測長器によって
試料載置台(以下「ステージ」と言う)のX方向および
Y方向変位を測長し、その変位量に応じた偏角を荷電粒
子ビームに与えていたが、それだけでは、いわゆるアッ
ベ(Abbe)の誤差を修正できないため、以下のような対
策がとられていた。2. Description of the Related Art Conventionally, when a desired fine pattern is formed on a sample by a charged particle beam, in order to correct the positional deviation of the charged particle beam, an XY laser length measuring device is used to measure a sample table (hereinafter referred to as "stage"). The X-direction displacement and the Y-direction displacement of (i.e.) are measured, and the deflection angle corresponding to the displacement amount is given to the charged particle beam. However, the error of so-called Abbe cannot be corrected by only that. Various measures were taken.
【0003】まず、アッベの誤差を概説する。図13に
おいて、XYレーザ測長器による測定点は、ステージ1
のXY端面の点x、yを通る2本の線の交点Pであり、
点Pはステージ1の内部に位置する仮想点である。図示
はしていないが、試料はステージ1の表面に載置されて
おり、荷電粒子ビーム2はこの試料上の点Qに照射され
るから、点Qは必ず点Pよりも上に位置する。いま、破
線3で示すようにステージ1が角度δだけ傾斜したとす
ると、点Qと点Pを結ぶ線も同角度δだけ傾斜し、点Q
は点Q′に移動することになる。その結果、荷電粒子ビ
ーム2は点Qに照射されるから、両点Q、Q′間の距離
に相当する誤差(アッベの誤差)を生じるのである。First, the error of Abbe will be outlined. In FIG. 13, the measurement point by the XY laser length measuring device is the stage 1
Is an intersection point P of two lines passing through points x and y on the XY end surface of
A point P is a virtual point located inside the stage 1. Although not shown, the sample is placed on the surface of the stage 1 and the point Q on the sample is irradiated with the charged particle beam 2, so the point Q is always located above the point P. Assuming that the stage 1 is inclined by an angle δ as shown by a broken line 3, the line connecting the points Q and P is also inclined by the same angle δ,
Will move to point Q '. As a result, since the charged particle beam 2 is irradiated on the point Q, an error (Abbe's error) corresponding to the distance between the points Q and Q'is produced.
【0004】アッベの誤差の修正には、角度δの測定が
必要不可欠である。誤差量(点Q、Q′間の距離)は、
点P、Q間の距離に角度δを乗じて求められるからであ
る。例えば、点P、Q間の距離を3mm、角度δを10
-5度とすると、アッベの誤差は0.03μmとなる。
0.03μmだけ電子ビームの照射点をずらし、誤差を
打ち消せばよい。In order to correct the Abbe's error, it is essential to measure the angle δ. The amount of error (distance between points Q and Q ') is
This is because the distance between the points P and Q can be calculated by multiplying the angle δ. For example, the distance between points P and Q is 3 mm, and the angle δ is 10
At −5 degrees, the Abbe error is 0.03 μm.
The error may be canceled by shifting the electron beam irradiation point by 0.03 μm.
【0005】アッベの誤差は、実際にはステージ1の多
軸回りの回転変位に伴って複合的に生じる。図14は、
従来の荷電粒子ビーム露光装置の要部概略構成図であ
り、4は図示を略したステージに載置された試料(例え
ば半導体ウエハ)、5は試料4の表面と平行なXY座標
軸に沿ってL字状に配置されたミラー、6はミラー5の
一方面5aの変位を光学的に測定する第1のインタフェ
ロメータ、7はミラー5の他方面5bの変位を光学的に
測定する第2のインターフェロメータ、8は図示を略し
た光源からのレーザ光9を第1のインターフェロメータ
6と第2のインターフェロメータ7に分配するビームス
プリッタである。Abbe errors actually occur in combination with the rotational displacement of the stage 1 around multiple axes. FIG.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a main part of a conventional charged particle beam exposure apparatus, where 4 is a sample (for example, a semiconductor wafer) placed on a stage (not shown), and 5 is L along an XY coordinate axis parallel to the surface of the sample 4. Mirrors arranged in a letter shape, 6 is a first interferometer that optically measures the displacement of one surface 5a of the mirror 5, and 7 is a second interferometer that optically measures the displacement of the other surface 5b of the mirror 5. An interferometer, 8 is a beam splitter for distributing a laser beam 9 from a light source (not shown) to the first interferometer 6 and the second interferometer 7.
【0006】第1のインターフェロメータ6は、ミラー
5の一方面5aに仮想的に設定した逆二等辺三角形(図
14(b)参照)の底辺長の1/2に相当する値(L
1)および高さに相当する値(L2)を測定するととも
に、同三角形の底辺一端までの距離に相当する値(Y
1)並びに同三角形の頂点までの距離に相当する値(Y
2)を測定するものであり、また、第2のインターフェ
ロメータ7は、ミラー5の他方面5bに仮想的に設定し
た逆二等辺三角形の底辺長の1/2に相当する値(L
1)および高さに相当する値(L2)を測定するととも
に、同三角形の底辺一端までの距離に相当する値(X
1)、底辺他端までの距離に相当する値(X3)並びに
同三角形の頂点までの距離に相当する値(X2)を測定
するものである。The first interferometer 6 has a value (L) corresponding to ½ of the base length of an inverted isosceles triangle (see FIG. 14B) virtually set on the one surface 5a of the mirror 5.
1) and the value (L2) corresponding to the height, and the value (Y) corresponding to the distance to one end of the base of the same triangle.
1) and the value corresponding to the distance to the vertex of the same triangle (Y
2), and the second interferometer 7 has a value (L) corresponding to ½ of the base length of the inverted isosceles triangle virtually set on the other surface 5b of the mirror 5.
1) and a value (L2) corresponding to the height, and a value (X
1), a value (X3) corresponding to the distance to the other end of the base and a value (X2) corresponding to the distance to the apex of the same triangle are measured.
【0007】これらの測定値を用いて、次式〜を演
算すれば、ステージ1の多軸回りの傾斜を測定できる。 θ=(X3−X1)/2・L1 〔rad〕 ……… ψ={X2−(X1+X3)/2}/L2 〔rad〕 ……… φ={Y2−Y1−(X3−X1)・L2/2・L1}/L2 〔rad〕 ……… ここに、θはヨーイング、ψはローリング、φはピッチ
ングであり、便宜的に試料4を飛行機(試料4上の絵を
参照)と見立てた場合、θは機体の重心点回りの回転変
位、ψは機体の前後軸回りの回転変位、φは機体の左右
軸回りの回転変位に対応する。If the following equations (1) to (3) are calculated using these measured values, the inclination of the stage 1 around the multiple axes can be measured. θ = (X3-X1) / 2 · L1 [rad] ……… ψ = {X2- (X1 + X3) / 2} / L2 [rad] ……… φ = {Y2-Y1- (X3-X1) ・ L2 / 2 · L1} / L2 [rad] ……… where θ is yawing, ψ is rolling, and φ is pitching. For convenience, the sample 4 is regarded as an airplane (see the picture on the sample 4). , Θ corresponds to the rotational displacement of the body about the center of gravity, ψ corresponds to the rotational displacement of the body about the front-rear axis, and φ corresponds to the rotational displacement of the body about the left-right axis.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
荷電粒子ビーム露光装置は、ステージのヨーイングやロ
ーリングおよびピッチング(すなわちステージの多軸回
りの回転変位)を測定して、アッベの誤差を修正できる
点で有用であるが、あくまでも補正技術に過ぎないか
ら、例えば、ステージの移動機構に何らかのトラブル
(レール上のゴミ付着又はレールの欠けや曲がり等)が
発生した場合には、補正限界を越えない限り、そのトラ
ブル発生を外部で知ることができないという不都合があ
った。しかも、補正限界を越えた場合でも、単に露光不
良の症状が表に現れるだけであるから、上記トラブルを
特定するまでには様々な調査検討が必要で、露光装置の
ターンアラウンドを悪化させるという問題点があった。By the way, the conventional charged particle beam exposure apparatus described above can correct the Abbe error by measuring the yawing, rolling and pitching of the stage (that is, the rotational displacement of the stage around multiple axes). This is useful in terms of points, but since it is only a correction technique, the correction limit will not be exceeded if, for example, some trouble occurs in the stage moving mechanism (such as dust on the rails, rail breakage or bending). As far as it goes, there is an inconvenience that the trouble occurrence cannot be known outside. Moreover, even if the correction limit is exceeded, the symptoms of poor exposure simply appear in the table, so various investigations and investigations are necessary to identify the above-mentioned troubles, and the problem of worsening the turnaround of the exposure apparatus. There was a point.
【0009】そこで、本発明は、ステージの多軸回りの
回転変位を測定する既存機能を利用してステージ移動機
構のトラブルを検知し、以て無駄な原因調査を不要にし
て露光装置のターンアラウンド改善を図ることを目的と
する。Therefore, according to the present invention, the existing function of measuring the rotational displacement of the stage about multiple axes is used to detect the trouble of the stage moving mechanism, thereby eliminating the needless investigation of the cause and thereby the turnaround of the exposure apparatus. The purpose is to improve.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、荷電粒子ビーム発生源と、該発生源から
の荷電粒子ビームを収束する収束手段と、該収束手段に
よって収束された荷電粒子ビームを偏向する偏向手段
と、該偏向手段によって偏向された荷電粒子ビームで露
光される試料を載置するステージと、該ステージの多軸
回りの回転変位を測定する測定手段と、該測定手段によ
って測定された値の変化率(又は絶対値もしくは時間軸
上の変化量)が基準値を越えた場合に異常を判定する判
定手段と、を備えたことを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention has a charged particle beam generation source, a converging means for converging a charged particle beam from the source, and a converging means. Deflection means for deflecting the charged particle beam, stage for placing a sample exposed by the charged particle beam deflected by the deflection means, measuring means for measuring rotational displacement of the stage around multiple axes, and the measurement And a determination unit that determines an abnormality when the rate of change of the value measured by the unit (or the absolute value or the amount of change on the time axis) exceeds a reference value.
【0011】ステージの多軸回りの回転変位が急に大き
くなる(変化率の増大)ときは、例えば、ステージ移動
機構のレールのゴミ付着やレールの欠け等のトラブルが
発生した場合であり、また、同回転変位が平均して大き
くなる(絶対値の増大)ときは、例えば、ステージ移動
機構のレールの曲がり等のトラブルが発生した場合であ
り、さらに、過去のある時間と現在の時間との間で同回
転変位が異なる場合は、例えば、その時間内にステージ
移動機構に何らかのトラブルを生じた場合であるから、
本発明では、ステージの多軸回りの回転変位に拘わるト
ラブル発生を直ちに警告することができ、無駄な原因調
査を不要にして露光装置のターンアラウンドを改善でき
る。When the rotational displacement around the multi-axis of the stage suddenly increases (increased rate of change), for example, a trouble such as adhesion of dust on the rail of the stage moving mechanism or chipping of the rail occurs, and When the rotational displacement becomes large on average (increase in absolute value), for example, a trouble such as bending of the rail of the stage moving mechanism occurs, and further, a certain time in the past and the current time If the same rotational displacement is different between the two, for example, when some trouble occurs in the stage moving mechanism within that time,
According to the present invention, it is possible to immediately warn of the occurrence of a trouble related to the rotational displacement of the stage around multiple axes, and it is possible to improve the turnaround of the exposure apparatus without needless investigation of the cause.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図1〜図11は本発明に係る荷電粒子
ビーム露光装置の一実施例を示す図である。まず、構成
を説明する。図1において、露光制御装置10は、中央
処理部11、記憶部12、バス13を備えるとともに、
バッファメモリ14、データ管理部15、露光管理部1
6、主偏向器用偏向量設定部17、副偏向器用偏向量設
定部18(パターン発生部18a、パターン補正部18
b、クロック設定部18c)、マスクステージ制御部1
9、ブランキング制御部20、アンプ部21〜26、ア
ッベ誤差補正量発生部27、アッベ誤差補正部28、ス
テージ制御部29、レーザ測長部30、ステージ駆動機
構31等を備える。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 11 are views showing an embodiment of a charged particle beam exposure apparatus according to the present invention. First, the configuration will be described. In FIG. 1, the exposure control apparatus 10 includes a central processing unit 11, a storage unit 12, and a bus 13, and
Buffer memory 14, data management unit 15, exposure management unit 1
6. Deflection amount setting unit 17 for main deflector, deflection amount setting unit 18 for sub deflector (pattern generation unit 18a, pattern correction unit 18)
b, clock setting unit 18c), mask stage control unit 1
9, a blanking control unit 20, amplifier units 21 to 26, an Abbe error correction amount generation unit 27, an Abbe error correction unit 28, a stage control unit 29, a laser measurement unit 30, a stage drive mechanism 31, and the like.
【0013】図2は露光制御装置10によって制御され
る露光装置本体の概略構成図であり、露光装置本体40
は、カソード電極41、グリッド電極42及びアノード
電極43を有する荷電粒子ビーム発生源44と、荷電粒
子ビーム発生源44で発生した荷電粒子ビーム(以下、
単に「ビーム」と言う)を、例えば、断面矩形状に成形
する第1のスリット45と、成形されたビームを収束す
る収束手段としての第1のレンズ46と、修正偏向信号
AS1に応じてビームを修正偏向するスリットデフレク
タ(偏向手段)47と、対向配置された第2及び第3レ
ンズ48、49と、この第2及び第3のレンズ48、4
9の間に水平方向(図面の左右方向)に移動可能に装着
されたステンシルマスク50(K1は移動のための制御
操作力を模式的に表現したもの)と、ステンシルマスク
50の両側(図面の上下側)に配置されて各々が位置デ
ータ信号AP1〜AP4に応じて第2及び第3レンズ4
8、49間のビームを偏向し、ステンシルマスク50上
の複数の透過孔(図示略)の一つを選択する第1〜第4
の偏向器(偏向手段)51〜54と、ブランキング信号
ABLKに応答してビームを遮断し又は通過させるブラ
ンキングゲート55と、第3のレンズ56と、アパーチ
ャ57と、リフォーカスコイル58と、第4のレンズ5
9と、フォーカスコイル60と、スティグコイル61
と、第5のレンズ62と、露光位置決定信号AS2、A
S3に応じてウエハW上のビームの位置決めをするメイ
ンデフコイル63及びサブデフレクタ(偏向手段)64
と、試料としてのウエハWを載置してXY方向に移動可
能なステージ65と、第1〜第4のアライメントコイル
66〜69と、ステージ65に取り付けられたミラー7
0(図14のミラー5と同じもの)とを備えている。な
お、LSはレーザ光、AS4はビームのフォーカスをコ
ントロールする信号であり、また、K2はステージ65
の制御操作力を模式的に表現したものである。FIG. 2 is a schematic block diagram of the exposure apparatus main body controlled by the exposure control apparatus 10.
Is a charged particle beam source 44 having a cathode electrode 41, a grid electrode 42 and an anode electrode 43, and a charged particle beam generated by the charged particle beam source 44 (hereinafter,
(Hereinafter, simply referred to as “beam”), for example, a first slit 45 for forming a rectangular cross section, a first lens 46 as a converging unit for converging the formed beam, and a beam according to the correction deflection signal AS1. Slit deflector (deflecting means) 47 for correcting and deflecting, second and third lenses 48 and 49 arranged to face each other, and the second and third lenses 48 and 4
Stencil mask 50 (K1 is a schematic representation of control operation force for movement) mounted so as to be movable horizontally (left and right in the drawing) between 9 and both sides (in the drawing). The second and third lenses 4 are arranged on the upper and lower sides, respectively, according to the position data signals AP1 to AP4.
Beams 8 and 49 are deflected to select one of a plurality of transmission holes (not shown) on the stencil mask 50.
Deflectors (deflecting means) 51 to 54, a blanking gate 55 for blocking or passing a beam in response to a blanking signal ABLK, a third lens 56, an aperture 57, a refocusing coil 58, 4th lens 5
9, focus coil 60, and stig coil 61
And the fifth lens 62 and the exposure position determination signals AS2, A
A main differential coil 63 and a sub deflector (deflecting means) 64 for positioning the beam on the wafer W according to S3.
A stage 65 on which a wafer W as a sample is placed and movable in XY directions, first to fourth alignment coils 66 to 69, and a mirror 7 attached to the stage 65.
0 (the same as the mirror 5 in FIG. 14). LS is a laser beam, AS4 is a signal for controlling the focus of the beam, and K2 is a stage 65.
It is a schematic representation of the control operation force of.
【0014】図3は、ステージ65の外観図である。ス
テージ65は、床などにしっかりと固定されたベース部
材71を有し、このベース部材71にはX方向のレール
72とY方向のレール73が十文字に取り付けられてい
る。X方向のレール72及びY方向のレール73には、
それぞれ滑車機構部74、75が取り付けられており、
これらの滑車機構部74、75は、X方向のレール72
及びY方向のレール73に沿って移動するとともに、ス
テージ上板76の下面に固定されたX方向レール77及
びY方向レール78に沿っても移動するようになってい
る。なお、図では隠れて見えないが、ベース部材71側
の各レール72、73及びステージ上板76側の各レー
ル77、78は、それぞれ十文字に交差しており、か
つ、交差点で2分割されている。また、2個しか見えな
い滑車機構部(実際には4個)74、75は、ベース部
材71側の各レール72、73及びステージ上板76側
の各レール77、78に沿って活動する複数の車輪を有
しており、例えば、Y方向のレール73、77を代表に
説明すると、図4に示すように、ベース部材71側のY
方向のレール73は、レール73の側面に沿って活動す
る4個の車輪73a〜73dを有するとともに、レール
73の上面に沿って活動する1個の車輪73eを有し、
同様に、ステージ上板76側のY方向のレール77は、
レール77の側面に沿って活動する4個の車輪77a〜
73dを有するとともに、レール77の下面に沿って活
動する1個の車輪77eを有している。FIG. 3 is an external view of the stage 65. The stage 65 has a base member 71 firmly fixed to a floor or the like, and a rail 72 in the X direction and a rail 73 in the Y direction are attached to the base member 71 in a cross shape. The rail 72 in the X direction and the rail 73 in the Y direction are
Pulley mechanism parts 74 and 75 are attached,
These pulley mechanism parts 74 and 75 are used for the rail 72 in the X direction.
And along the Y direction rail 73, and also along the X direction rail 77 and Y direction rail 78 fixed to the lower surface of the stage upper plate 76. Although not visible in the figure, the rails 72, 73 on the base member 71 side and the rails 77, 78 on the stage upper plate 76 side cross each other in a cross shape and are divided into two at the intersection. There is. In addition, a plurality of pulley mechanism parts (actually four) 74 and 75 which can be seen only two are a plurality of which are active along the rails 72 and 73 on the base member 71 side and the rails 77 and 78 on the stage upper plate 76 side. For example, when the rails 73 and 77 in the Y direction are described as a representative, as shown in FIG.
The direction rail 73 has four wheels 73a to 73d that operate along the side surfaces of the rail 73 and one wheel 73e that operates along the upper surface of the rail 73,
Similarly, the rail 77 in the Y direction on the stage upper plate 76 side is
Four wheels 77a that run along the sides of the rail 77
It has 73d and one wheel 77e which operates along the lower surface of the rail 77.
【0015】このような構成に適用する「露光処理」
と、「ステージ移動機構のトラブル判定処理」とを含む
概略的なフローチャートは、図5のように示される。ス
テップ80は荷電粒子ビームのアライメント処理、ステ
ップ81は露光処理であり、これらは従来から行われて
いた処理である。予め設定された調整期間に到達するま
で、これらの従来ステップ80、81を繰り返し実行す
る。所定の調整期間に到達すると、アッベの誤差の発生
を確認するため、ステップ83(測定手段)でステージ
65のヨーイングθ、ローリングψ、ピッチングφを測
定する。図1のアッベ誤差補正量発生部27はそのため
のものである。なお、図ではヨーイングθの測定値をY
i、ローリングψの測定値をRi、ピッチングφの測定
値をPiで表している。iはY方向のレール73、78
やX方向のレール72、77に沿って、等間隔もしくは
適当な間隔ごとに設けられた測定ポイントの番号である
(図6、図7参照)。"Exposure processing" applied to such a configuration
And a schematic flowchart including "a trouble determination process of the stage moving mechanism" are shown in FIG. Step 80 is a charged particle beam alignment process, and step 81 is an exposure process, which are conventionally performed processes. These conventional steps 80 and 81 are repeatedly executed until the preset adjustment period is reached. When the predetermined adjustment period is reached, the yawing θ, rolling ψ, and pitching φ of the stage 65 are measured in step 83 (measuring means) in order to confirm the occurrence of Abbe error. The Abbe error correction amount generator 27 of FIG. 1 is for that purpose. In the figure, the measured value of yawing θ is Y
i, the measured value of rolling ψ is Ri, and the measured value of pitching φ is Pi. i is the rails 73 and 78 in the Y direction
And numbers of measurement points provided at equal intervals or along the X-direction rails 72 and 77 (see FIGS. 6 and 7).
【0016】以下のステップ84〜86(判定手段)
は、本実施例の特徴となる測定値の評価ルーチンであ
る。ステップ84では、ピッチングφの測定値Pi(の
絶対値)と基準値αとを比較し、基準値αを越えていた
場合にトラブルあり(評価結果NG)と判定する。ステ
ップ85では、ピッチングφの測定値Piの変化率(の
絶対値)と基準値βとを比較し、基準値βを越えていた
場合にトラブルあり(評価結果NG)と判定する。ステ
ップ86では、ピッチングφの測定値Piの時間軸上の
差分値(の絶対値)と基準値γとを比較し、基準値γを
越えていた場合にトラブルあり(評価結果NG)と判定
する。なお、ステップ84〜86における評価式は、以
下のとおりである。(ステップ84) |Pi|<α …… (ステップ85) (|Pi−Pi-1|)/L<β …… (ステップ86) |Pi−Pi′|<γ …… 但し、Pi-1:Piの一つ前の測定ポイントのPi L:測定単位長 Pi′:1測定周期前のPi、 これらのステップ84〜86でNGを判定した場合に
は、ステージ移動機構に何らかのトラブル、例えば、ス
テージのヨーイングやローリングおよびピッチング(す
なわちステージの多軸回りの回転変位)を伴うトラブル
が発生している。代表的なトラブル例としては、ステッ
プ84でNGを判定した場合、レールの局所的な変形や
欠け又はゴミの付着などが考えられる。又は、ステップ
85でNGを判定した場合、レールの全体的な変形、歪
みもしくは取り付け位置ずれなどが考えられる。あるい
は、ステップ86でNGを判定した場合、先回の測定か
ら今回の測定までの間に発生した様々なトラブルが考え
られる。The following steps 84 to 86 (determining means)
Is a measurement value evaluation routine that is a feature of this embodiment. In step 84, the measured value Pi (absolute value) of the pitching φ is compared with the reference value α, and if it exceeds the reference value α, it is determined that there is a trouble (evaluation result NG). In step 85, the change rate (absolute value) of the measured value Pi of the pitching φ is compared with the reference value β, and if it exceeds the reference value β, it is determined that there is a trouble (evaluation result NG). In step 86, the difference value (absolute value) of the measured value Pi of the pitching φ on the time axis is compared with the reference value γ, and if it exceeds the reference value γ, it is determined that there is a trouble (evaluation result NG). . The evaluation formulas in steps 84 to 86 are as follows. (Step 84) | Pi | <α ... (Step 85) (| Pi-Pi -1 |) / L <β ... (Step 86) | Pi-Pi '| <γ ... However, Pi -1 : Pi at the measurement point immediately before Pi L: measurement unit length Pi ': Pi before the measurement cycle, If NG is determined in these steps 84 to 86, some trouble in the stage moving mechanism, for example, the stage Trouble with yawing, rolling, and pitching (that is, rotational displacement of the stage around multiple axes) has occurred. As a typical example of trouble, when NG is determined in step 84, the rail may be locally deformed, chipped, or dust may be attached. Alternatively, when NG is determined in step 85, the rail may be entirely deformed, distorted, or displaced from the mounting position. Alternatively, when NG is determined in step 86, various troubles that may occur between the previous measurement and the current measurement are conceivable.
【0017】図8は、トラブルの一例を示す図である。
ここでは、レールに付着したゴミ及びレールの欠損を示
している。例えば、レール上のゴミは、図9に示すよう
に、ステージのピッチングを変化させる原因になる。図
10は測定結果の一例を示す図である。縦軸は測定値、
横軸はレール上の位置であり、実線はローリングψ、一
点鎖線はピッチングφ、点線はヨーイングθを表してい
る。実線、一点鎖線及び点線はステージ移動機構の調整
が完全に理想的な場合、位置の変化に拘わらず常に一定
の測定値で推移するはずであるが、上述したように、ゴ
ミの付着やレールの欠損あるいはレールの曲がりなどの
様々な要因により、特異な変化傾向を示す。例えば、レ
ールにゴミが付着した場合には、その付着位置におい
て、実線(ローリング)と一点鎖線(ピッチング)に瞬
時的な立ち上がり(符号イ参照)が発生し、又は、レー
ル全体が湾曲していた場合には、その湾曲に沿って点線
(ヨーイング)がカーブするから、これらの特異な傾向
を検知することによって、その原因を特定できる。FIG. 8 is a diagram showing an example of a trouble.
Here, the dust adhering to the rail and the loss of the rail are shown. For example, dust on the rails causes the pitching of the stage to change, as shown in FIG. FIG. 10 is a diagram showing an example of the measurement result. The vertical axis is the measured value,
The horizontal axis represents the position on the rail, the solid line represents rolling ψ, the alternate long and short dash line represents pitching φ, and the dotted line represents yawing θ. When the adjustment of the stage moving mechanism is completely ideal, the solid line, the dash-dotted line, and the dotted line should always change with a constant measurement value regardless of the change in the position. Due to various factors such as loss or bending of the rail, it shows a unique change tendency. For example, when dust adheres to the rail, an instantaneous rise (see reference numeral a) occurs on the solid line (rolling) and the alternate long and short dash line (pitching) at the adhesion position, or the entire rail is curved. In this case, since the dotted line (yawing) curves along the curve, the cause can be specified by detecting these peculiar tendencies.
【0018】例えば、図10の場合には、ある時点(t
x)で一点鎖線(ピッチング)が急激に立ち上がるとい
う特異な傾向を示しているため、txの前後の測定値P
iの差が大きくなるとともに、tx直後の測定値Piの
絶対値が大きくなり、かつ、tx直後の測定値Piの変
化率も急激に増大する。したがって、基準値α、β、γ
を最適設定しておけば、上述のステップ84〜86によ
ってその特異な傾向を検出でき、警報等を発してステー
ジ移動機構のメンテナンスを促すことができる。For example, in the case of FIG. 10, a certain time (t
x) shows a peculiar tendency that the alternate long and short dash line (pitching) rises abruptly, so the measured value P before and after tx
As the difference of i increases, the absolute value of the measured value Pi immediately after tx increases, and the rate of change of the measured value Pi immediately after tx also increases rapidly. Therefore, the reference values α, β, γ
If the optimum setting is made, the peculiar tendency can be detected by the above-mentioned steps 84 to 86, and an alarm or the like can be issued to prompt maintenance of the stage moving mechanism.
【0019】図11は、メンテナンス(レール清掃)実
行後の測定結果であり、図からも認められるように、実
線(ローリング)と一点鎖線(ピッチング)から急激な
立ち上りが取り除かれている。以上のとおり、本実施例
では、ステージのピッチングをX及びY方向に沿って等
間隔又は適当な間隔で測定し、その測定値の特異な変化
傾向を検出してステージ移動機構のトラブルを判定して
いるので、トラブル発生と同時に直ちに必要な処置(例
えばレール清掃)を施すことができ、無駄な原因調査を
不要にして露光装置のターンアラウンド改善を図ること
ができる。FIG. 11 shows the measurement results after the maintenance (rail cleaning) is performed, and as can be seen from the figure, the rapid rising is removed from the solid line (rolling) and the alternate long and short dash line (pitching). As described above, in this embodiment, the pitching of the stage is measured along the X and Y directions at equal intervals or at appropriate intervals, and the unique change tendency of the measured value is detected to determine the trouble of the stage moving mechanism. Therefore, it is possible to take necessary measures (for example, rail cleaning) immediately upon occurrence of a trouble, and it is possible to improve turnaround of the exposure apparatus without needless investigation of the cause.
【0020】なお、上記実施例では、ピッチングに基づ
いてトラブルを判定しているが、これに限らない。ロー
リングやヨーイングも加味してもよい。また、トラブル
判定時のウエハの露光位置を記憶しておき、露光処理完
了後のチップ検査時にその記憶情報を参照すれば、検査
時間の短縮化を図ることができるので好ましい。In the above embodiment, the trouble is judged based on the pitching, but it is not limited to this. You can also add rolling and yawing. Further, it is preferable to store the exposure position of the wafer at the time of trouble determination and refer to the stored information at the time of chip inspection after the completion of the exposure processing because the inspection time can be shortened.
【0021】また、図12に示すように、第1のインタ
フェロメータ6の測定をY1〜Y3までとするととも
に、新たに、ミラー5のZ軸の変化Z1、Z2を測定す
る測定手段(図示を略すがレーザ測長器)を設けると、
ミラー5の取付誤差や振動によるずれ等のトラブルも判
定できる。Y3は、X1、X2、X3、Y1、Y2を用
いて、 Y3=Y1+(X1−X3) ……… と表すことができ、同様に、(Z2−Z1)は、 (Z2−Z1)=(L3/L2)・{X2−(X1+X3)/2} ……… と表すことができ、X1、X2、X3、Y1、Y2よ
り、Y3又は(Z2−Z1)の理想値を計算できる。こ
の理想値と実際の測定値との差を求め、差が一定値を越
えた場合にトラブル発生を判定できる。As shown in FIG. 12, the measurement of the first interferometer 6 is set to Y1 to Y3, and a new measuring means for measuring the changes Z1 and Z2 of the Z axis of the mirror 5 (shown in the figure). Is omitted, but if a laser length measuring device) is provided,
Problems such as a mounting error of the mirror 5 and a shift due to vibration can also be determined. Y3 can be represented as Y3 = Y1 + (X1-X3) ... Using X1, X2, X3, Y1, and Y2, and similarly (Z2-Z1) is (Z2-Z1) = ( L3 / L2) · {X2- (X1 + X3) / 2} ... And the ideal value of Y3 or (Z2-Z1) can be calculated from X1, X2, X3, Y1, and Y2. The difference between this ideal value and the actual measured value is obtained, and when the difference exceeds a certain value, the occurrence of trouble can be determined.
【0022】[0022]
【発明の効果】本発明によれば、ステージの多軸回りの
回転変位を測定する既存機能を利用してステージ移動機
構のトラブルを検知するように構成したので、トラブル
発生と同時に必要な処置を施すことができ、無駄な原因
調査を不要にして露光装置のターンアラウンド改善を図
ることができるという、従来技術にはない有利な効果が
得られる。According to the present invention, the existing function of measuring the rotational displacement of the stage about multiple axes is used to detect the trouble of the stage moving mechanism. Therefore, it is possible to obtain the advantageous effect that the prior art does not have, that is, it is possible to improve the turnaround of the exposure apparatus without needless investigation of the cause.
【図1】一実施例の露光制御部のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an exposure control unit according to an embodiment.
【図2】一実施例の露光部の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of an exposure unit according to an embodiment.
【図3】一実施例のステージの構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a stage according to an embodiment.
【図4】一実施例のレール回りの構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram around a rail according to an embodiment.
【図5】一実施例の要部フロー図である。FIG. 5 is a flowchart of a main part of the embodiment.
【図6】一実施例の測定のためのステージ移動図であ
る。FIG. 6 is a stage movement diagram for measurement according to an embodiment.
【図7】一実施例の測定ポイント図である。FIG. 7 is a measurement point diagram of an example.
【図8】一実施例のトラブル図である。FIG. 8 is a trouble diagram of an example.
【図9】一実施例のピッチング変化を伴うトラブル図で
ある。FIG. 9 is a trouble diagram with a pitching change according to an embodiment.
【図10】一実施例の測定結果を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the measurement results of one example.
【図11】一実施例の必要な処置を施した後の測定結果
を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing measurement results after performing necessary treatments in one example.
【図12】一実施例の他の改良構成図である。FIG. 12 is another improved configuration diagram of the embodiment.
【図13】アッベの誤差の説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of an Abbe error.
【図14】アッベの誤差の測定系を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an Abbe error measurement system.
W:ウエハ(試料) 44:荷電粒子ビーム発生源 46:第1のレンズ(収束手段) 47:スリットデフレクタ(偏向手段) 51〜54:第1〜第4の偏向器(偏向手段) 63:メインデフコイル(偏向手段) 64サブデフレクタ(偏向手段) 65:ステージ 83:ステップ(測定手段) 84〜86:ステップ(判定手段) W: Wafer (sample) 44: Charged particle beam generation source 46: First lens (converging means) 47: Slit deflector (deflecting means) 51 to 54: First to fourth deflectors (deflecting means) 63: Main Differential coil (deflecting means) 64 Sub deflector (deflecting means) 65: Stage 83: Step (measuring means) 84 to 86: Step (determining means)
フロントページの続き (72)発明者 池田 徹 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 大饗 義久 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 山田 章夫 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内Continuation of the front page (72) Toru Ikeda Tohru Ikeda 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited (72) Inventor Yoshihisa Ohba, 1015 Kamedanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture (72) Invention Person Akio Yamada 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited
Claims (3)
荷電粒子ビームを収束する収束手段と、該収束手段によ
って収束された荷電粒子ビームを偏向する偏向手段と、
該偏向手段によって偏向された荷電粒子ビームで露光さ
れる試料を載置するステージと、該ステージの多軸回り
の回転変位を測定する測定手段と、該測定手段によって
測定された値の変化率が基準値を越えた場合に異常を判
定する判定手段と、を備えたことを特徴とする荷電粒子
ビーム露光装置。1. A charged particle beam generation source, a converging means for converging a charged particle beam from the generation source, and a deflecting means for deflecting the charged particle beam converged by the converging means.
A stage on which a sample to be exposed by the charged particle beam deflected by the deflecting means is placed, a measuring means for measuring the rotational displacement of the stage around multiple axes, and a rate of change of the value measured by the measuring means are A charged particle beam exposure apparatus, comprising: a determination unit that determines an abnormality when a reference value is exceeded.
荷電粒子ビームを収束する収束手段と、該収束手段によ
って収束された荷電粒子ビームを偏向する偏向手段と、
該偏向手段によって偏向された荷電粒子ビームで露光さ
れる試料を載置するステージと、該ステージの多軸回り
の回転変位を測定する測定手段と、該測定手段によって
測定された値の絶対値が基準値を越えた場合に異常を判
定する判定手段と、を備えたことを特徴とする荷電粒子
ビーム露光装置。2. A charged particle beam generation source, a converging means for converging the charged particle beam from the generation source, and a deflecting means for deflecting the charged particle beam converged by the converging means.
A stage on which a sample to be exposed by the charged particle beam deflected by the deflecting means is placed, a measuring means for measuring rotational displacement of the stage around multiple axes, and an absolute value of a value measured by the measuring means is A charged particle beam exposure apparatus, comprising: a determination unit that determines an abnormality when a reference value is exceeded.
荷電粒子ビームを収束する収束手段と、該収束手段によ
って収束された荷電粒子ビームを偏向する偏向手段と、
該偏向手段によって偏向された荷電粒子ビームで露光さ
れる試料を載置するステージと、該ステージの多軸回り
の回転変位を測定する測定手段と、該測定手段によって
測定された値の時間軸上の変化量が基準値を越えた場合
に異常を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とす
る荷電粒子ビーム露光装置。3. A charged particle beam generating source, a converging means for converging the charged particle beam from the generating source, and a deflecting means for deflecting the charged particle beam converged by the converging means.
A stage on which a sample to be exposed by the charged particle beam deflected by the deflecting means is placed, a measuring means for measuring the rotational displacement of the stage around multiple axes, and a time axis of the value measured by the measuring means. A charged particle beam exposure apparatus, comprising: a determination unit that determines an abnormality when the amount of change in the value exceeds a reference value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34274295A JPH09186060A (en) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | Charged particle beam exposure system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34274295A JPH09186060A (en) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | Charged particle beam exposure system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09186060A true JPH09186060A (en) | 1997-07-15 |
Family
ID=18356146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34274295A Withdrawn JPH09186060A (en) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | Charged particle beam exposure system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09186060A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002107136A (en) * | 2000-09-28 | 2002-04-10 | Advantest Corp | Stage apparatus, measurement method, and electron beam exposure apparatus |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP34274295A patent/JPH09186060A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002107136A (en) * | 2000-09-28 | 2002-04-10 | Advantest Corp | Stage apparatus, measurement method, and electron beam exposure apparatus |
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